现代煤化工企业设备管理的探讨与实践

乔 元

（中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古鄂尔多斯 017209）

0 引言

近年来，随着能源战略需求和中国能源结构以煤炭为主的现状，新型煤制油化工作为燃煤完成能源消费结构的转变方式和洁净煤技术开发的有效途径不断发展起来。传统煤化工主要包括煤制化肥、合成氨和焦炭等产业。现代煤化工是指以煤为主要原料，生产多种清洁燃料和基础化工原料的煤炭加工转化产业，具体包括煤制油、煤制天然气、煤分质利用、煤制化学品以及多种产品联产等领域。现代煤化工属于连续生产的流程型产业，工艺技术流程复杂、生产物料易燃易爆、腐蚀和有毒有害物质多、高温高压设备多、低温、真空、生产连续性强等特点，这就要求化工生产企业尤其要关注生产过程的安全稳定和环境保护，以及从经济性角度关注设备运行的长周期、满负荷、持续优化。

煤直接液化是采用现代化技术建设的世界上首个煤炭直接液化示范工程，其不仅是替代传统石油炼化的有效尝试，更是煤炭清洁高效转化的样板。作为典型技术、设备密集型新型煤化工工程，没有任何成型的经验可以借鉴。煤制油人经过多年科技创新和技术改进，克服工艺技术、系统集成、工程设计、大型关键设备选型制造和生产运行维护维修等多个环节都难题，成功开发并掌握了大型煤直接液化运行经验和核心关键技术，实现了设备长周期安全稳定运行及盈利，为世界首套百万吨级煤直接液化示范工程的商业化运营奠定了坚实基础。

1 设备难点与特点解析

煤直接液化技术是指在高温高压条件下，通过加氢手段使煤中复杂的有机化学物直接转化成为小分子液体燃料的技术。煤制油生产工艺因为以煤为原料，不同于常规的石油加工，其介质含有气、液、固三相流，高温、高压、高硫的含固三相流环境下的催化加氢工艺，其工业规模装置运转过程中存在结焦、固体物沉积、堵塞磨损、腐蚀等大量的运行技术难题。这对设备的选型、管线沉积、结焦等均带来了前所未有的难度。煤直接液化技术在建设之初就存在“三大世界性技术难题”和“四个关键技术瓶颈”。三大世界性技术难题即煤直接液化核心工艺从实验放大到工业化装置、超大型设备选型制造和运行维护、首套工业化示范装置的安全稳定长周期运行。煤直接液化的“四个关键技术瓶颈”：一是如何在缓和的条件下，提高转化率、增加油收率；二是如何防止矿物质的沉积和煤浆的结焦；三是如何减缓设备的磨损，延长运行周期和设备的寿命；四是如何做到转化过程中的低碳、洁净。为了解决这些问题，需要在设备、系统集成、大型关键设备选型与制造、生产运行维护维修等环节进行全面的技术革新。

与传统石油炼制、煤矿及化工企业相比，煤化工企业设备呈现以下七大显著不同的特点。

（1）设备固定一次性投资大。由于煤制油工艺复杂，设备种类多，设备投资巨大，建设一个百万吨级煤制油项目的投资远高于同类规模石油化工企业。

（2）维修维护量大且费用高。系统流程长且复杂，也致使运行维修工作量大，日常维修与年度大检修工作必不可少，备件技术规格及型号种类多且特殊，备件消耗及维修成本高昂。

（3）从小试到工业示范装置放大，设备选型遇到问题较多。主要体现在首套催化剂制备和煤液化是从实验装置直接放大到工业化示范装置，从工艺流程和设备选型本身就存在不成熟性。

（4）连续长周期稳定运行难以满足要求。矿山、粉体机械应用连续流程企业生产兼具石油化工和矿山机械特点，单元内大量的粉体矿山机械、压滤机、磨机、刮板机以及煤浆设备等问题较多。

（5）设备磨损腐蚀现象突出，介质含固导致运转机械故障率较高；部分设备、仪表、阀门及含固管道磨损等隐蔽问题逐渐显现，会有突发、频发等情况。

（6）沉积问题、堵塞问题影响设备运行，制约着装置的长周期稳定运行。

（7）含固阀门问题较多，大批量的特殊阀门，控制阀门、高温高压耐磨球阀等维修工作量大。

2 设备管理重点与难点探讨

煤制油化工设备运行的特点和难点，其在工业规模装置运转过程中存在的结焦、固体物沉积、堵塞磨损、腐蚀等技术难题随着装置长周期运行，设备运行问题会进一步显现，需通过不断分析攻关、创新改造设备和创新设备管理来解决装置设备长周期安全稳定运行。由于煤化工企业设备与传统石油炼制、煤矿及化工企业相比具有显著不同的特点，且管理难度较大，因此需要结合其特点与难点来提升优化针对性的对问题深入探讨，以便通过探索寻求有效管控及改进方法做好设备创新管理。

（1）深入技术分析攻关与创新改进研究。尤其是围绕着消除运行瓶颈、国产化等进行运行分析及研究，开展系列有针对性的改造、创新与国产化等工作解决关键难题和高故障率问题。

（2）重点加强特种设备、磨损问题、结焦问题、关键阀门管控力度。尤其是仪表阀、大型机组特护管理、故障管理、检维修管理、备件管理和信息化管理。

（3）加强设备日常操作、维护保养、巡检润滑管理以及设备维修策略管理、设备维修管理工作，完善制度和维修规程，固化检维修的工作亮点及管理经验。

（4）通过开展检查、评比、竞赛等系统化、规范化、标准化工作，细化考评细则、完善机制，夯实基础技术管理。

（5）制定完善的工作计划及切实可行的绩效考核指标，切实有效提高设备完好率，降低泄漏率和维修率，保障装置平稳运行。

（6）围绕提高经济效益，梳理完善检维修消耗备件，合理储备定额，进一步探索节能降耗措施，积极开展设备维修及物资消耗成本管控，通过修旧利废、技术攻关等方式降低生产成本。

（7）加强履职意识，提升管理人员的执行力及责任感，提高操作员工的工作热情和主人翁意识。加强保运人员一体化管理，强化保运人员责任心，提升设备管理团队凝聚力，形成齐抓共管的局面。

（8）煤化工企业一般建立在偏远地区，配套设施相对落后，吸引人才的竞争力相对较弱，导致人员流动更替较多。因此要形成完善招聘机制，着重从企业内部培养人才，建立完善的人才培养体系。

3 创新设备管理机制与策略

针对新型煤化工企业设备的特点与管理难点分析，煤化工设备管理体系应在吸收国内外石油化工企业和粉体矿山机械优秀的管理机制与模式之外，通过管理创新建立适合自身应用的管理机制与策略，从而更好地建立一套具有煤化工特点的完整的创新的设备管理体系，以适应煤化工企业的设备管理。

3.1 创新管控机制，设备管理精益化

设备管理实施精细化、定常化管理制度。制定关键设备的维修次数和故障停机时间等管控指标，降低维修率。开展设备创完好等常态化的实时状态维护策略。通过定期进行专项检查和问题动态跟踪处理，从发现到解决实施限期逐项落实闭环管理。进行关键机组特护以及仪表视频监控等系统完好性状态检查等工作，全面掌握设备运行状态。加强“三位一体”精细化管理机制，通过组织管理人员、班组、保运单位共同对影响装置的设备进行精细化管理，保证设备的安全平稳运行及装置的高负荷生产。通过建立完善管理人员的内部考核奖评机制，鼓励技术攻关和改进创新。创新管控机制，按照考核指标、评价评分的绩效考核评价办法实施管理。

3.2 优化管理职责，设备管理规范化

统筹优化设备管理职责，规范设备管理机制。实施多套装置区域一体化管理和分工负责的协作机制，打破装置区域管理界限边界，人员配置精简高效。对检维修计划、物资备件计划、工程量签证工作按照区域负责制落实责任管理。专业设备管理兼顾以专业分工为主的专项管理职责。专项开展润滑专项管理、费用成本核算管理、物资备件管理、故障维修管理技术分析和攻关创新工作。强化以现场特护机组巡检、故障维修、作业安排为主的值班管理。针对涉及会议管理、保运管理、现场管理等设备定常工作通过月度任务绩效表进行督察和管理。定期组织召开周早会、设备例会、设备现场对接碰头会、备品备件会、费用分析会及故障分析会等专题专项会议。

3.3 信息化平台建设，设备管理数据化

通过数据化设备管理，建立完善的设备管理信息化网络平台，通过完善各类台账记录账、动/静设备故障及维修记录台账；建立设备运行性状态和维修记录的大数据库。为技术攻关和分析改进提供详实数据，从而通过信息化手段实现设备管理全生命周期管理。做到台台设备有档案、事事问题有登记、每项维修有方案、备件消耗有记录，记录更新常态化，数据参数共享化。摸索煤直接液化结焦和磨损的规律，建立定期常态化的检查测厚和清焦工作，依据运行积累的经验数据对易磨蚀的部分设备及管线采取表面堆焊硬质耐磨攻关。按期按月统计技术分析以及备件消耗分析会和物资跟踪，达到动态掌握备件库存、采购情况的目的。

3.4 强化故障分析，突出技术攻关化

强化设备故障分析管理，持续技术攻关消除运行瓶颈。

（1）针对装置运行存在的瓶颈问题，重点突出科研技改和隐患治理。专门针对磨损、结焦、阀门等关键问题或故障高发频发的问题进行专项攻关治理。

（2）通过制定专项攻关目标、成立专项创新攻关组织机构对高故障率关键机组进行攻关研究。从设备结构改进、材质升级和强化维护操作等途径促使故障次数大幅降低。

（3）制定设备状态运行维修策略，从如何避免突发故障、最大限度减少集中频发故障、杜绝大的设备事故。

3.5 重视科技创新，推进改造国产化

将创新和国产化作为突破点，大力开展设备国产化工作。通过科技创新改造和国产化研制，不仅解决了备件采购周期长、价格昂贵的问题，而且提高了设备运行寿命，延长运行时间，降低了故障率；同时掌握关键技术，促使国产化改进研究和新技术国产化应用取得突破。设备溢流磨创新组合，通过对钢衬板与橡胶衬板既克服了入口冲蚀问题，又解决了筒体漏浆。煤浆泵进口机械密封的国产化研究改造有效解决了频繁泄漏问题。煤化工工艺中通过插板阀代替球阀在煤浆管线上应用效果良好。创新熔敷硬质合金工艺应用有效提高管线和阀门的耐磨程度。煤浆泵从耐磨蚀叶轮的修复到国产化应用，直至整台煤浆泵的国产化研制成功。

3.6 着力降本增效，费用管控精细化

经济效益是企业追求的根本目标，对于设备管理来说，以降本增效为工作着力点，借助精细化管理和技术攻关降低故障率等方式降低成本，是提高经济效益的一种有效方式。

（1）通过梳理完善检维修项目及备件消耗、库存积压物资，合理储备定额。

（2）通过攻关创新和国产化应用，降低关键设备停机次数及故障率，避免影响装置负荷的突发故障，保证高负荷运行。

（3）加大修旧利废，提高自主维修率和旧件修复率，提高设备国产化改造，降低进口备件采购，缩短采购周期，节约费用。

（4）精细化管理。优化检修项目，细化检修计划，降低设备检维修费用。

（5）制定并分解修理费用指标并严格管控，树立成本费用管控意识。节约润滑油脂消耗，通过月度经济分析例会进行分析总结，有效降低生产成本。

（6）精细化实施设备状态检修，合理压缩装置停工的大检修时间，增加装置运行时间，提高经济效益。

3.7 提升现场管理，作业管理标准化

随着装置运行趋于平稳，抓管理、促提升将成为管理的新要求。通过推进现场管理提升、标准化检修作业和设备跑冒滴漏治理和开展检查、评比、竞赛活动等细化考评细则完善现场提升治理机制，有效改善、持续提升现场操作作业环境。通过推行与现有企业制度相结合的6S/CTPM 管理机制，促使形成公司、中心及各区域专业三级检查抓落实、促整改模式。现场作业推行“一包两卡八流程”的标准化作业管理机制。编制完善设备单体操作检修规程标准化作业包，执行设备启停指导卡和维修作业指导卡制度，并实施流程化作业管控制度。通过作业管理标准化管理使得设备从操作维护到作业维修都逐渐向高标准和文明施工迈进。

3.8 加强培训培养，队伍建设专业化

“为政之要，莫先于用人”。人员培养和队伍建设，是企业发展中长期面临的重要问题。以人员培养、夯实专业化队伍建设为目标导向，提高整体设备团队凝聚力与战斗力。制定计划对班组人员和维保人员进行专业技术培训提高其职业素养。推行检维修工作与人员培训相结合的方式，利用检修拆检设备的机会，将培训课堂搬进检修现场，通过实体讲解、集中讨论相结合的方法，达到检修培训同步同行的目的。强化设备专业人员的定期选拔和轮训工作，不断给设备管理团队灌注新血液，建立起设备管理梯队。

3.9 融合协作共建，运维管理一体化

深化运维保管理一体化建设，进一步融合协作促进发展。通过创造保运队伍一体化办公条件，与操作员工一起承担区域责任，使他们共同参与设备维修日常管理工作。通过加强维保检查与技能考核及评比，使得融合与责任承担并重的管理发挥出协调作用。定期开展保运考勤考核管理、人员考试、面试及评价等工作，提高保运人员对中心各项工作及活动的参与度，齐抓共管，全面提升团队凝聚力与战斗力。对检修过程表现突出的保运人员进行表彰奖励，促进保运人员争当先进的拼搏意识，为进一步促成融合协作及发展奠定良好基础。

4 结束语

现代煤化工设备管理工作总体应以管理精细化、数据分析创新化、工作考核制度化、维修作业标准化为主线，坚持做好设备维护保养和装置停工检修，以设备检维修作业标准化和管理提升为推手，切实把转变管理职能和履职能力放到重要位置，应主动适应设备管理信息化系统平台的管理的新常态，保持检维修费用在合理区间，突出创新驱动，对设备运行瓶颈问题进行持续技术攻关，强化装置设备运行和维修作业风险管控，从而确保设备安全平稳优质高效的运行。